探析城市配電網架空絕緣導線的應用

【摘要】隨著我們國家生產生活的各方面跨越式發展，電力工業將不斷地面臨著廣泛而嚴峻的挑戰。針對電網目前和今后面臨的問題，我們必須通過加大技術創新力度，依靠科技進步和采用新技術等手段，探索解決影響電網安全經濟運行和制約電網發展建設問題的有效辦法。因此本文對10kV及以下架空配電線路采用絕緣導線代替裸導線是城市配電網建設與改造中的應用這一新技術做出詳細闡述。

【關鍵詞】配電網;絕緣導線;技術

1.問題提出

電力系統包括發電、輸電、配電三大系統，輸配電是電力系統中與用戶直接相連的末端部分。在我國電壓等級≤110kV的系統稱為配電網，≥35kV的系統稱為高壓配電網，≥1kV的系統稱為中壓配電網，380/220V屬于低壓配電網。我國電力系統長期以來形成了“重發、輕供、不管用”的局面，與世界的發、輸、配電投資平均為1.0：0.5：0.7的水平相比，我國的投資比例為1.0：0.23：0.2。長期的投資不平衡導致了主網架結構比較薄弱，配網老化，區域電網間交換容量較小。隨著經濟的發展和人民生活水平的日益提高，如何對配網進行更全面、更規范的管理，確保電網安全、可靠、優質、經濟的運行，為當地社會經濟發展和人民生活提供優質服務，是供電部門一直在思考和探討的問題。

十二五末以來，尤其是黨的十八會議召開后，我國提出建設新農村，加快城鎮化進程，商業和居民用電將以高速增長，全社會對供電質量和供電可靠性的要求日益提高，因此采取措施努力提高供電可靠性，保持高電能質量是電力部門管理者面臨的嚴峻任務。另外自然災害、人為因素等外力對電力系統造成的破壞越來越嚴重，這就要求從設計、建設和運行管理及材料科學等方面深入研究。在節約資源能源的角出發，努力降低配電網損，建設節約型社會具有重要意義和作用。基于以上原因，架空絕緣導線在10kV及以下低壓配電網中得到廣泛應用。

2.架空絕緣導線與裸導線相比優缺點

架空絕緣導線與用裸導線架設的線路相比，該種線路主要優點有：

①有利于改善和提高配電系統的安全可靠性，大大減少人身觸電傷亡危險，絕緣導線可以防止外物引起的相間短路，降低了線路故障發生率，減少同桿架設線路作業時的停電次數，減少維護工作量，提高了線路的供電利用率;

②有利于城鎮建設和綠化工作，減少線路沿線樹木的修剪量;

③可以簡化線路桿塔結構，甚至可沿墻敷設，既節約了線路材料，又美化了城市街道;

④便于高壓深入負荷中心，以提高電壓質量、減少電能損耗;

⑤節約了架空線路所占用的空間，便于架空線路在狹小通道內穿越。縮小了線路走廊，與架空裸導線相比較，線路走廊可縮小1/2;

⑥節約線路電能損失，降低電壓損失，線路電抗僅為普通裸導線線路電抗的1/3;

⑦減少導線腐蝕，因而相應提高線路的使用壽命和配電可靠性;

⑧降低線路的重力要求，減少配合件的投資，降低了工人架線時勞動強度。

缺點是：

①架空絕緣導線的允許載流量比裸導線小，因為加上塑料層以后，導線的散熱性能較差，架空絕緣導線通常造型時應比平時提高一個檔次，如原來配70mm2的導線，則要配到95mm2;

②架空絕緣導線的線徑較大，又加上塑料外皮，線徑比同型截面鋼芯鋁絞線大一個檔次;

③絕緣導線雖然有諸多優點，但單位造價高于裸導線，中壓線路約高出一倍，低壓線路約高出25%。

3.設計及實踐中應用

在設計時從以下幾方面考慮：

①在設計選型中，查相關書籍其常用架空絕緣導線的最大允許載流量比裸導線低了將近一個檔次，因此導線截面要大一檔，即原來選用LGJ-70mm2的，要選用95mm2以滿足要求。

②在選用導線固定金具和連接金具時，要將近放一檔，即95mm2的導線，選用緊線金具要按平時120mm2的考慮。

③由于架空絕緣導線的絕緣性能良好，設計時，可適當減小相間距離，對于相間距離要求較敏感的地方，如變壓器臺架，開關架等的引線，應采用架空絕緣導線以減少相間短路故障，特別是計量臺架的引線，還可起防竊電的作用。

④架空絕緣導線在選用線路配件時，要專門配件與普通配件相結合，以降低線路造價，也能達到運行要求。采用普通線夾時，一定要注意放大型號。特別是在耐張桿處線路接續點，耐張線夾一定要連導線的外皮一起夾緊，防止架空絕緣導線退皮，影響其機構性能和絕緣性能。

⑤設計時要注意預留一定的導線破口，以便駁接新的線路，或者以后運行維護中掛接接地線用。

我局線路從郊區用15m電桿支持沿7～9m寬的小街巷引入負荷中心。絕緣線單價51.2元（2006年價），總投資3.40萬元，比架空裸線約增加投資50%，但比地埋電纜的敷設便宜得多，僅為后者的22%。而絕緣架空線路的運行費用比架空裸線略低，還可以減少停電造成的損失，較大地提高供電可靠性。

絕緣架空線路在全部安裝完畢投入運行前，應該認真做好預防性試驗。主要試驗項目有：

①直流耐壓試驗：試驗電壓25kV，升壓速度1kV/s，達到試驗電壓后持續時間10min。

②泄漏電流測試：在做直流耐壓試驗的時候同時測試泄漏電流，這樣前后的數值穩定。我們在這條架空絕緣線路上實測到的泄漏電流僅為1霢。

③要求各相絕緣電阻值大于1500MΩ，且各相值的不平衡系數不大于2。實測值為∞。

我局架設的絕緣架空線路自投入運行至今，其間充分顯示了防止外力破壞事故和抵御自然災害的優越性。線路投入運行后曾發生過竹竿碰觸導線與衣服、風箏吊掛在導線上的情況，均未造成線路事故和人員傷亡。投運以來除中間運行監察性測試一次外，基本上不需要維護。低壓側自投入運行起，該線路供電的配變相電壓由過去的180V提高到216V，居民電視機圖象不清現象不再存在。

4.經驗總結

單芯交聯聚乙烯絕緣線抗拉強度較大，適宜用于中壓配電網;低壓配電網宜選用交聯聚乙烯或聚乙烯絕緣線。根據我國絕緣導線的現有制造水平，單芯絕緣線宜采用分相架設。其相間距離可比架空裸線縮小1/2～2/3，線路走廊可比架空裸線縮小1/2，很適于中小城鎮街巷狹窄的地方應用。隨著配電自動化的推進，在中壓架空配電線路上將相應增加故障區間檢測指示裝置、自動分段器、自動重合器等自動化設備。絕緣導線用于架空線路具有許多優點，雖然新建時的投資略高，但從長遠看，在城市35kV及以下的配電網中逐步使用絕緣導線已被國內供電部門所肯定。隨著絕緣材料國產化，配套絕緣金具的完善，推廣應用交聯聚乙烯絕緣的中、低壓絕緣導線，并逐步擴大其使用范圍必成趨勢。架空絕緣線路在城鎮電網改造中具有很好的安全性和社會經濟效益，應在進一步統一金具、改進設計、降低造價的基礎上因地制宜選用。通這一技術應用與實踐對于電網的安全性、供電可靠性、線損率等技術指標將會有極大的改善。

參考文獻

[1]劉明輝，王君.城市配電網存在問題及技術措施研究《技術研發》2011.

[2]蔣宏偉.輸電線路中架空絕緣導線技術的應用分析《科技創新與應用》2012.